Se já percebemos a importância que a eletrônica conquistou no último século, podemos imaginar quanto estudo e empenho foram necessários para chegar ao nível tecnológico atual. A manutenção e a projeção de novos aparelhos eletrônicos são como uma necessidade nos tempos atuais.
A incessável busca por descobertas no ramo nos contemplou com soluções antes inimagináveis. Isso quer dizer que, estando a tecnologia eletrônica em constante evolução, é preciso também que novos pesquisadores e inventores continuem a existir.
A eletrônica é uma área que atinge muitos curiosos. Muitas crianças se pegam atentas a circuitos eletrônicos quando abrem seus brinquedos, na tentativa de fazê-los funcionar novamente. Já os jovens e adolescentes geralmente se interessam pelas soluções da informática. E, quando adultos, nos deparamos com inúmeras questões que envolvem eletrônica: o chuveiro queimado, a geladeira que parou de funcionar, o display que apagou, etc. Talvez saber um pouco de eletrônica não seria tão mau assim.
Mas estudar e entender de eletrônica nem sempre significa se matricular em um curso formal. Muitas pessoas pesquisam e estudam por prazer, curiosidade ou necessidade rotineira. Há também muitos cursos pela internet, em que são passados alguns conceitos básicos sobre o tema, que direcionam pessoas interessadas à pesquisa e prática.
É claro que grandes ideias podem surgir de mentes curiosas e nem sempre especializadas na área. Atualmente os negócios apresentam equipes cada vez mais multidisciplinares, que integram conhecimentos diversos em busca de seus objetivos. Ainda assim, o estudo da eletrônica tem relevância, sobretudo na formação de profissionais capacitados e motivados à evolução da área.
O surgimento das escolas de eletrônica no Brasil, na segunda metade do século XX, foi responsável pela disseminação da capacitação profissional no país. Os novos técnicos em eletrônica conquistaram rapidamente o mercado formal de trabalho – o mundo se modernizava. A área se tornou bastante complexa com os constantes avanços tecnológicos e os primeiros setores que absorveram tais profissionais foram, sobretudo, as telecomunicações, a automação industrial e a informática.
A eletrônica básica hoje está presente em esferas diversas. Não só a eletrônica como a engenharia se subdividiram em novos campos, multiplicando as possibilidades de atuação dos profissionais com conhecimento em eletrônica. São inúmeros setores que necessitam de especialistas em sistemas eletrônicos: automobilístico, agrícola, eletroeletrônico, têxtil, telecomunicações, biomédica, mineração, entre outros.
Com a renovação constante das tecnologias, é razoável pensar que os cursos com ênfase em eletrônica devem então se basear em seus fundamentos para que os estudantes possam, a partir deles, evoluir e procurar se atualizar sempre. Quando isso não ocorre, há um grande risco da formação de profissionais já ultrapassados e que não estão preparados para lidar com o futuro.
Mais do que educar, o ensino de eletrônica hoje permite também a formação de novos empreendedores. A mentoria empreendedora empodera o aluno a andar com as próprias pernas, com a segurança de possuir um porto seguro na busca de novas referências e direcionamentos para uma evolução mercadológica de suas ideias.
Muitos países, em tempos de crise, investiram na educação e na substituição de importações como parte do processo de desenvolvimento. Nesse processo, o ensino da eletrônica e das engenharias foi de fundamental importância para a construção de uma base tecnológica.
Os Tigres Asiáticos, por exemplo, a partir da década de 70 direcionaram seus esforços para o crescimento da indústria eletrônica de exportação e até hoje são importantes atores no setor tecnológico mundial.
Portanto, a importância de estudar eletrônica é mais do que uma ação natural, mas necessária e ligada diretamente ao desenvolvimento tecnológico, econômico e social da sua região.
Por eletronicasa|30 novembro, 2015
A Eletrônica é o campo da engenharia e das ciências que trata do processamento de sinais eletrônicos. Os sinais eletrônicos são formados sempre pela corrente elétrica que nada mais é que o deslocamento de elétrons dentro de um meio condutor. Podemos dizer que as primeiras experiências eletrônicas ocorreram com Thomas Edson quando este inventou a lâmpada incandescente. A lâmpada inventada por ele pode ser considerado um dos primeiros circuitos elétricos. Neste circuito, uma corrente de elétrons circula por um fio condutor e depois passa pelo filamento da lâmpada, causando o aquecimento deste e produzindo luz. Antes de Thomas Edson outros experimentos já permitiam o uso da corrente elétrica em novas tecnologias. O telégrafo de Morse (que utilizava fios) e posteriormente o de Marconi (que utilizava ondas eletromagnéticas), revolucionaram a comunicação mas não se valiam de fenômenos eletrônicos, mas somente elétricos.
O conceito de eletrônica é a capacidade de controlar a intensidade da corrente elétrica para obter resultados esperados. Na eletrônica, diferentemente do que acontece nos circuitos elétricos, o controle da corrente é feito atuando-se diretamente sobre os elétrons que formam a corrente elétrica, utilizando para isto, fenômenos eletrônicos.
Nos experimentos da lâmpada de Edson, a intensidade da corrente elétrica não podia ser controlada, mas era apenas uma conseqüência das características da fonte que alimentava o circuito e da resistência do filamento. Foi um outro efeito descoberto por Thomas Edson,chamado de “Efeito Edson”, que permitiu futuramente a construção dos primeiros componentes eletrônicos (válvulas eletrônicas). Ele descobriu que quando aquecia um filamento no vácuo parcial, era possível provocar a circulação de corrente entre este filamento e uma placa metálica dentro deste mesmo vácuo. Além disto, ele descobriu que o sentido desta corrente era sempre o mesmo e se a polaridade da fonte de tensão fosse invertida a corrente parava de circular. Thomas Edson concluiu que a corrente elétrica circulava conduzida por transmissores elétricos que mais tarde seriam chamados de elétrons.O Efeito Edson é a base do funcionamento das válvulas termiônicas, utilizadas nos aparelhos eletrônicos antes da descoberta do transistor. A partir das descobertas de Thomas Edson,HeinrichHertz, William Hallwachs, e os alemães Elster e Geitel, no final dos anos 1800 e início dos anos 1900, surgiu em 1905 o primeiro elemento eletrônico de uso prático, inventado pelo físico inglês J.A. Fleming. O componente inventado por ele foi o diodo termiônico e foi utilizado para detectar sinais telegráficos na época, dando início à radio telegrafia que viria a revolucionar as comunicações.
O diodo construído a partir das experiências de Fleming foi aperfeiçoado em 1906 pelo inventor americano Lee de Forest que introduziu um terceiro elemento no interior do diodo que permitia o controle da intensidade da corrente elétrica circulante. Foi assim que em 1910 Forest conseguiu a primeira transmissão da voz via rádio. O invento dele porém só se tornou popular com a 1ª Guerra Mundial que passou a utilizá-lo em larga escala. Ainda nesta época foram inventados os primeiros instrumentos de medição da eletrônica como o tubo de Braun, dando origem ao Osciloscópio, um dos instrumentos mais importantes no desenvolvimento da eletrônica. Entre 1910 e 1920 várias técnicas de radiodifusão foram inventadas e melhoradas como por exemplo os circuitos regenerativos, super heteródinos e super regenerativo, todos estes pelo engenheiro americano Edwin Howard Armstrong. Os circuitos inventados por ele são a base de muitos circuitos atuais de radio recepção.A partir daí, várias invenções revolucionaram a sociedade humana. O inventor russo Vladimir Zworykin consegui pela primeira vez converter uma imagem em corrente elétrica, dando origem às primeiras câmeras de televisão e o físico escocês Alexander Watson-Watt inventou o radar ao conseguir detectar a distância de um objeto com ondas de rádio. Ainda na década de 20 o físico francês Manfred Barthélemy,iniciou experimentos que culminaram com a primeira transmissão regular de televisão em 1935.Todo este desenvolvimento, em apenas pouco mais de 30 anos foi baseado nas válvulas termiônicas, que traziam grandes inconvenientes para os aparelhos eletrônicos, principalmente o peso, o grande volume e o consumo excessivo de energia. Mas mesmo assim foram desta época os esforços para o desenvolvimento dos primeiros computadores eletrônicos, chamados de Mark 1 e ENIAC. O primeiro era analógico e o segundo já utilizava as técnicas digitais, isso em 1946, construído com centenas de válvulas. Em 1950 surgiu o UNIVAC o primeiro computador disponível comercialmente.
Capacitor é um componente eletrônico que armazena carga elétrica ao ser ligado a uma fonte de alimentação. O capacitor possui dois terminais, podendo ser polarizado ou não polarizado, e dentro do capacitor esses terminais são conectados a duas placas metálicas, normalmente de alumínio, que estão separadas por uma substância não condutiva ou um dielétrico. Para uma melhor eficiência dos capacitores e também para utilização em casos mais especializados esses dielétricos podem ser de diversos materiais diferentes como por exemplo cerâmica, teflon, mica, porcelana, vidro, celulose, milar, óleo e até ar. Portanto o dielétrico é um dos indicativos de qual a melhor aplicação para o capacitor. Capacitores Capacitância é a capacidade de carga elétrica que um capacitor pode armazenar. Quanto maior a capacitância maior e a capacidade do capacitor de armazenar carga elétrica. A capacitância é medida em farad e sua abreviação é F. Segue abaixo a tabela com os submúltiplos e múltiplos do farad e os seus valores, para a realização de conversões de valores de capacitância. Tabela de unidades de medida dos capacitores ------ Os capacitores são muito comuns em circuitos eletrônicos, e dentre suas aplicações genêricas e específicas podemos citar: como sensores, e um exemplo são as telas touch screen capacitivas, Osciladores, filtro de ruídos em sinais de energia, Absorver picos e preencher vales em sinais elétricos, divisor de frequência em sistemas de áudio, armazenamento de carga elétrica em sistemas de flash de máquinas fotográficas, em conjunto com transistores em memórias do tipo DRAM, como baterias temporárias em som automotivo (megacapacitor), laser de alta potência (banco de capacitores), radares (banco de capacitores), aceleradores de partículas (banco de capacitores), Sintonizador de rádios (capacitor variável), no start de motores de portão eletrônico (capacitor de partida), em fontes de alimentação, e muito mais.
Imagine que você possui um capacitor de 20 pF (picofarad) e quer converter para Farad. Logo a conversão se daria da seguinte forma:
Os capacitores são muito comuns em circuitos eletrônicos, e dentre suas aplicações genêricas e específicas podemos citar:
A diferença de um capacitor para uma bateria primeiramente está no fato de o capacitor ter uma estrutura muito mais simples. O capacitor não produz energia ele só armazena, diferente da bateria, que produz energia através de processos químicos e armazena. O capacitor é muito mais rápido na carga e descarga de energia do que uma bateria. E o capacitor tem aplicações que uma bateria não tem, como por exemplo dividir frequências e suavizar sinais elétricos.
capacitor eletrolítico: pode ser usado em circuitos de baixa e alta tensão, possuem uma boa variedade de capacitâncias e são polarizados.
capacitor de poliester: tem elevadas tolerâncias, podem trabalhar em temperaturas altas e tensões muito altas e tem um custo razoável.
capacitor cerâmico: muito usado em circuitos devido ao seu tamanho diminuto. Mas possuem baixas capacitâncias.
capacitor de Tântalo: são polarizados, como os eletrolíticos, mas possuem uma grande capacidade para o seu tamanho.
capacitor SMD: são muito pequenos, em podem ter o dielétrico de diversos materiais. Sua montagem em um circuito normalmente é feita por robos, devido ao seu tamanho.
capacitores de vidro: Usa o vidro como dielétrico. São caros, mas oferecem um exelente nível de desempenho e qualidade. E uma característica interessante é que são resistentes a radiação nuclear.
Megacapacitor ou supercapacitor: são projetados para para armazenar e descarregar grande quantidade de energia, como as baterias, só que sua carga e descarga de energia são mais rápidas que de uma bateria. Suas capacitâncias são altas, nas casa dos fards e na maioria dos casos trabalham com tensões altas.
Bancos de capacitores: são vários capacitores ligados entre sí para que funcionem como um só. São usados em aparelhos que exigem uma quantidade grande e rápida de energia.
E abaixo segue o vídeo que também fala sobre os capacitores e demonstra com medições no multímetro, veja!
Potenciômeto é um componente eletrônico que cria uma limitação para o fluxo de corrente elétrica que passa por ele, e essa limitação pode ser ajustada manualmente, podendo ser aumentada ou diminuida. Os potenciômetros e o resistores tem essa finalidade de limitar o fluxo de corrente elétrica em um circuito, a diferença é que o potenciômetro pode ter sua resistência ajustada e o resistor comum não pode pois ele possui um valor de resistência fixo. Tipos de potenciômetros O potenciômetro comumente possui três terminais e um eixo giratório para ajuste da sua resistência, e normalmente são usado em controle de volumes de aparelhos de som, controle de posisionamento em controles de vídeo games, controle de brilho e contraste em telas LCD, e eu usei para controlar os movimentos do braço de um servomotor no post Controlando um servomotor com potenciômetro no arduino e a velocidade de um motor CC no post Motor CC/DC no Arduino e ponte H dupla. Controle de velocidade e sentido da rotação e um exemplo mais simples no post Circuito simples que controla a velocidade de um motorzinho. Como fazer! A resistência de um potenciômetro é medida em ohms, e normalmente a resistência informada em um poteniômetro é a sua resistência máxima, em ohms. Por exemplo se você comprar um potenciômetro de 10K ohms, os 10k ohms são sua resistência máxima, e teoricamente ele pode variar sua resistência de um pouco mais de 0 até 10k ohms.
As formas comuns de se ligar um potenciômetro que também ilustram o seu funcionamento são mostradas abaixo. Neste caso vamos tomar como exemplo um potenciômetro linear de 10K ohms.
Ponteciômetro 1: está com os terminais 1 e 2 ligados, neste caso ele varia sua resistência entre 0 ohm e 10 k ohms, nessa ligação quando você gira o eixo para a esquerda ele diminui a sua resistência e quando você gira para a direita aumenta a sua resistência.
Ponteciômetro 2: está com os terminais 2 e 3 ligados, neste caso ele varia sua resistência entre 0 ohm e 10 k ohms, nessa ligação quando você gira o eixo para a esquerda ele aumenta a sua resistência e quando você gira para a direita diminui a sua resistência.
Ponteciômetro 3: a resistência é fixa, no caso 10 k ohms. Mesmo se você girar o eixo para qualquer lado a resistência não varia.
Os potenciômetros são utilizados em circuitos de baixa tensão e corrente, devido a sua baixa potência que normalmente vai de 0,25w a 1w. Se você necessitar de um pouco mais de potência pode usar um potenciômetro de fio, que pode suportar comumente 4w, ou um reostato.
Potenciômetro por dentro
E agora o potenciômetro por dentro. Observe que o terminal do meio é ligado a um cursor que varia sua posição, ao se girar o eixo, sobre um material resistivo, variando assim a sua resistência.
Potenciômetro de eixo giratório, que é muito comum e sua resistência é ajustada girando o seu eixo.
Potenciômetro deslizante, muito usados em mixers de DJs, sua resistência é ajustada deslizando o seu pino.
Trimpot, normalmente usado dentro dos equipamentos eletrônicos, não acessivel ao usuário, e sua resistência é ajustada usando uma chave de fenda ou philips bem pequena.
Potenciômetro digital, que é um chip, não são controlados mecanicamente, e o ajuste da sua resistência é feito através de sinais digitais, de um microcontrolador por exemplo.
Os símbolos do potenciômetro comumente utilizados em esquemas de circuitos eletrônicos são mostrados abaixo.
Existem também diversos tipos de potenciômetros e dentre ele podemos destacar: Linear: Neste tipo de potenciômetro o movimento de regulagem da resistência é diretamente proporcional a resistência resultante. Logarítmo: Neste tipo de potenciômetro o movimento de regulagem da resistência é uma função logarítmica que por sua vez define a resistência resultante. Esse tipo é bastante utilizado em sistemas de som automotivo, residencial e profissional por ser considerado mais "suave" na variação da resistência. Mas também temos o tipo logarítmo reverso, que é o mais agressivo na variação da resistência. Os tipos linear e lorarítmo podem ser encontrado em diversos formatos diferentes, como por exemplo de eixo giratório, deslizante e etc. O gráfico abaixo mostra o comportamento dos potenciômetros lineares, logarítmos e logarítimos reversos.